Бронхолегенева дисплазія у дітей: ризик розвитку, прогнозування наслідків та їх профілактика

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАІЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

УДК: 616.233/.24-007.17-053.2-092-07-06-037:[616.12+616.24]

14.01.10 - педіатрія

Дисертація

на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук

БРОНХОЛЕГЕНЕВА ДИСПЛАЗІЯ У ДІТЕЙ: РИЗИК РОЗВИТКУ, ПРОГНОЗУВАННЯ НАСЛІДКІВ ТА ЇХ ПРОФІЛАКТИКА

ЛОГВІНОВА О.Л.

Харків - 2015

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. БРОНХОЛЕГЕНЕВА ДИСПЛАЗІЯ: ВІД ГЕНЕТИЧНОГО ДЕТЕРМІНІЗМУ ДО НАСЛІДКІВ ЗАХВОРЮВАННЯ ЧЕРЕЗ ПРИЗМУ РЕПАРАЦІЇ ЛЕГЕНЕВОЇ ПАРЕНХІМИ У ПЕРЕДЧАСНО НАРОДЖЕНИХ ДІТЕЙ

1.1 Загальне уявлення про БЛД та коротка історична довідка

1.2 Світові дослідження епідеміології БЛД

1.3 Генетичний детермінізм та етіологія БЛД

1.4 Репарація легеневої паренхіми в сакулярній і альвеолярній стадіях онтогенезу легень у передчасно народжених дітей

1.5 Аналіз морфології і функції легень у передчасно народжених дітей та пацієнтів з історією БЛД в ранньому, дошкільному і шкільному віці

1.6 Вплив ЛГ на перебіг і наслідки БЛД та перспективи її дослідження

РОЗДІЛ 2. ОБ'ЄКТ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1 Об'єкт дослідження

2.2 Методи дослідження

РОЗДІЛ 3. ЕПІДЕМІОЛОГІЯ БРОНХОЛЕГЕНЕВОЇ ДИСПЛАЗІЇ В ХАРКІВСЬКОМУ РЕГІОНІ

РОЗДІЛ 4. ОСОБЛИВОСТІ АНТЕ- ТА ПЕРИНАТАЛЬНОГО АНАМНЕЗУ ХВОРИХ НА БЛД

4.1 Аналіз акушерського і перинатального анамнезу хворих на БЛД

4.2 Оцінка ролі генетичних та середовищних факторів у формуванні БЛД

4.3 Вплив поліморфізму гену ММП-1 на формування БЛД у передчасно народжених дітей

РОЗДІЛ 5. ОЦІНКА ПЕРЕБІГУ БЛД У ДІТЕЙ ХАРКІВСЬКОГО РЕГІОНУ

5.1 Фізичний розвиток та клінічні особливості респіраторної системи у дітей з БЛД

5.2 Оцінка кислотно-лужного, електролітного станів крові та газообміну дітей з бронхолегеневою дисплазією

5.3 Рентгенологічна оцінка стану респіраторної системи дітей з БЛД

5.4 Макро-, мікроскопічна та мікробіологічна оцінка стану індукованого мокротиння у дітей з БЛД

5.5 Аналіз рівня цГМФ та цАМФ в лейкоцитах індукованого мокротиння та їх вплив на клінічні та параклінічні прояви бронхолегеневої дисплазії

5.6 Оцінка рівня глікозаміногліканів у сироватці крові та їх вплив на клінічні та параклінічні прояви БЛД

5.7 Оцінка рівня ростових факторів (TGF-в1 і VEGF) у сироватці крові та їх вплив на клінічні та параклінічні прояви БЛД

5.8 Роль 1607insG гену ММП-1, рівня глікозаміногліканів та ростових факторів (TGF-в1 і VEGF) у сироватці крові в репарації міжклітинного матриксу легень у дітей з бронхолегеневою дисплазією

5.9 Динаміка клінічних та параклінічних маркерів ремоделювання респіраторної системи у дітей з БЛД

РОЗДІЛ 6. АЛГОРИТМ ПРОГНОЗУ ЛЕТАЛЬНОГО НАСЛІДКУ БРОНХОЛЕГЕНЕВОЇ ДИСПЛАЗІЇ

РОЗДІЛ 7. АЛГОРИТМ ІНДИВІДУАЛЬНОГО ПРОГНОЗУ НАСЛІДКІВ БЛД ТА ЇХ ПРОФІЛАКТИКА

РОЗДІЛ 8. СТАН СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ, ЙОГО ДИНАМІКА ТА ТЕОРЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ КРИТЕРІЇІВ ВИЖИВАНОСТІ ДІТЕЙ З БРОНХОЛЕГЕНЕВОЮ ДИСПЛАЗІЄЮ

8.1 Клінічні особливості серцево-судинної системи у дітей з БЛД

8.2 Параклінічні особливості серцево-судинної системи у дітей з БЛД

8.3 Вплив 1607insG гену ММП-1, рівня глікозаміногліканів та ростових факторів (TGF-в1 і VEGF) у сироватці крові на клініко-параклінічні особливості серцево-судинної системи

8.4 Динаміка клінічних і параклінічних маркерів ремоделювання серцево-судинної системи

8.5 Теоретичне обґрунтування прогнозу виживаності дитини з легеневою гіпертензією на тлі бронхолегеневої дисплазії

РОЗДІЛ 9. ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ КЛІНІЧНИХ ТА ПАТОМОРФОЛОГІЧНИХ МАРКЕРІВ ТРАНСФОРМАЦІЇ ТКАНИН СЕРЦЯ І ЛЕГЕНЬ ДІТЕЙ ЗІ СФОРМОВАНОЮ БЛД

9.1 Патоморфологічна оцінка ремоделювання легень і серця у хворих з летальним наслідком БЛД

9.2 Системний аналіз клінічних, параклінічних та патоморфологічних маркерів у дітей з БЛД

АНАЛІЗ І УЗАГАЛЬНЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ

ВИСНОВКИ

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ДОДАТОК

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

ВСТУП

Актуальність теми. Бронхолегенева дисплазія (БЛД) - актуальна проблема педіатрії. У країнах Європейського союзу БЛД розвивається у 90-100 % дітей з масою тіла ? 750 г, у 70 % - 750-999 г і у 30-60 % новонароджених < 1500 г [26, 28, 119]. В Європі діагноз БЛД встановлюється понад 30 % новонародженим, що перебували на штучній вентиляції легень (ШВЛ) [186]. У Німеччині 29 % дітей з гестаційним віком < 32 тижнів формують БЛД, в Японії 28-33 % новонароджених з дуже низькою масою тіла (ДНМТ) розвивають захворювання [257, 312, 313]. Проблему поглиблює висока смертність даної категорії дітей. За даними Європейського респіраторного товариства у 2013 році 25 % дітей з БЛД і масою тіла ? 750 г мали летальний наслідок [55]. Після постановки діагнозу ЛГ летальність дітей з БЛД складає 33-48 % [261], а на першому році життя помирає кожна друга дитина [57]. У Росії показник захворюваності на БЛД коливається від 2,3 % до 26,2 % [26, 27]. В Україні епідеміологія БЛД вивчена недостатньо, що негативно впливає на профілактику, ранню діагностику і лікування захворювання в різних регіонах країни.

Інвалідність, наявність коморбідних захворювань з одного боку, недостатня поінформованість про захворювання широкого кола педіатрів, частота помилок діагностики та ведення хворих - з іншого боку у частини дітей з БЛД визначають несприятливий катамнез [236]. Спостереження за дітьми з БЛД свідчать про незадовільний стан соматичного та психічного розвитку в старшому віці, більш часті прояви екстерналізації й інтерналізації своїх проблем та низькі результати тесту на IQ [111, 123]. Хворі на БЛД частіше мають імунодефіцитні порушення, страждають на хронічні серцево-судинні захворювання та цукровий діабет [169, 218], дефіцит слухової та зорової функцій [216]. Діти з БЛД мають в 2,6 рази вищий ризик тяжкої дихальної недостатності (ДН) при загостренні захворювання [69, 193].

Усунення і зменшення впливу етіологічних факторів, а саме вентилятор-асоційованого ураження легень, недостатності сурфактанту, уроджених і постнатальних інфекцій, метаболічних і кислотно-лужних порушень, гіперволемії малого кола кровообігу сприяло більш легкому перебігу БЛД [186]. Проте частота захворювання залишається високою. Ученими різних країн світу доведений високий ризик БЛД при FokI поліморфізмі гену, відповідного за синтез вітаміну D [239], визначені ризики формування БЛД у передчасно народжених дітей при MBL2 та IL1-RN, поліморфізму генів сімейства глутатіон-S-трансфераз, ФНО-б (308А-G), 634C > G VEGF та Q279R (rs17576) ММП-9 [61, 303, 307]. Поряд із цим, дослідження генетичної схильності до БЛД у світі і в Україні поодинокі, що не дозволяє повною мірою систематизувати чинники розвитку захворювання в дискретній групі пацієнтів та визначити роль генетичного поліморфізму в прогнозі захворювання.

Діагностичні пошуки і підходи до визначення особливостей перебігу і прогнозування наслідків БЛД, за судженням провідних спеціалістів, збігаються на необхідності досліджень компонентів міжклітинного матриксу. Легеневий інтерстицій широко вивчений на моделях тварин у США, Європі, Японії, Китаї [3, 172, 173, 194]. Водночас знання стану рецепторів цАМФ і цГМФ та ефектів циклічних монофосфатів недостатні, не доведені вікова динаміка і предикторна роль TGF-в1 та VEGF сироватки крові у прогнозі БЛД [5, 15, 148, 208].

Таким чином, БЛД залишається актуальною проблемою сучасної педіатрії. Легені, серце і мале коло кровообігу - основна мішень ураження при БЛД. Визначення шляху від генетичного детермінізму, через етапи впливу поліморфізмів генів і компонентів легеневого інтерстицію на формування БЛД, особливості перебігу захворювання до визначення наслідків - складна і невирішена на сьогодні проблема, пов'язана з різними патогенетичними механізмами кардіо-респіраторного ремоделювання в умовах триваючого онтогенезу легень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у межах загальної НДР кафедр педіатрічного профілю ХНМУ «Медико-біологічна адаптація дітей із соматичною патологією в сучасних умовах» (номер держреєстрації - 0111U001400). Здобувачем визначена актуальність проблеми розвитку, особливостей перебігу і наслідків бронхолегеневої дисплазії у передчасно народжених дітей, сформулювана ідея дослідження, проаналізовані результати, отримані в ході дослідження, доведені наукова новизна і практичне значення.

Мета дослідження: підвищення ефективності діагностики бронхолегеневої дисплазії у дітей, прогнозування розвитку несприятливих наслідків та їх профілактика на підставі діагностичних та прогностичних показників ремоделювання респіраторної і серцево-судинної систем, поліморфізму гену ММП-1 (1607insG), циклічних монофосфатів, глікозаміногліканів, ростових цитокінів у динаміці захворювання.

Задачі дослідження:

1. Аналіз епідеміології бронхолегеневої дисплазії у передчасно народжених дітей, які мешкають у Харківському регіоні за період 2007-2014 рр., та вивчення особливостей перебігу захворювання.

2. Визначити роль поліморфізму гену ММП-1 (1607insG) в етіології бронхолегеневої дисплазії для доповнення діагностики розвитку захворювання у передчасно народжених дітей.

3. Вивчити предиктори розвитку несприятливого наслідку у дітей з бронхолегеневою дисплазією, на основі аналізу клініко-параклінічних показників ремоделювання дихальної системи, поліморфізму гену ММП-1 (1607insG), рівнів і співвідношення TGF-в1, VEGF, глікозаміногліканів сироватки крові, цАМФ і цГМФ індукованого мокротиння.

4. Виявити і проаналізувати маркери порушень з боку серцево-судинної системи, створити шкалу виживаності дітей з легеневою гіпертензією на тлі бронхолегеневої дисплазії і оцінити її ефективність.

5. Визначити патоморфологічні маркери ремоделювання респіраторної і серцево-судинної систем та провести їх порівняльний аналіз з клініко-параклінічними предикторами несприятливого наслідку бронхолегеневої дисплазії у дітей.

6. Систематизувати клініко-параклінічні предиктори та патоморфологічні маркери, розробити алгоритми прогнозування наслідків бронхолегеневої дисплазії у передчасно народжених дітей та провести аналіз їх інформативності.

7. Обґрунтувати принципи профілактики несприятливих наслідків бронхолегеневої дисплазії на етапах реабілітації і амбулаторного спостереження.

Об'єкт дослідження: бронхолегенева дисплазія у дітей.

Предмет дослідження: анамнестичні, клінічні дані, особливості кислотно-лужного, електролітного станів крові, газообміну, складу та рівня цГМФ та цАМФ у лейкоцитах індукованого мокротиння, балансу хондроїтин-6-, дерматан-, хондроїтин-4-, кератан- та гепарансульфатів, TGF-в1 і VEGF сироватки крові; поліморфізм гену ММП-1 (1607insG), стан респіраторної системи та серця з урахуванням рентгенологічних електрокардіографічних, ехокардіографічних, патоморфологічних даних у дітей з бронхолегеневою дисплазією.

Методи дослідження: анамнестичні; клінічні; біохімічні; інструментальні; морфологічні; статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Уточнено теоретичні данні щодо епідеміології бронхолегеневої дисплазії у передчасно народжених дітей, які мешкають в Харківському регіоні.

Уперше, на підставі дослідження поліморфізму ММП-1 (1607insG) встановлено розподіл 1607insG гену ММП-1 у передчасно народжених дітей на варіанти АА, Аа, аа. Визначено високий ризик формування бронхолегеневої дисплазії у передчасно народжених дітей з генотипом АА. Доведено, що у дітей зі сформованою бронхолегеневою дисплазією з генотипом АА найбільш високий рівень TGF-в1 в сироватці крові (1017 (991,76; 1043,96) пг/мл; р < 0,05), у порівнянні з пацієнтами з генотипом Аа (773,35 (728.02; 818,68) пг/мл) та аа (578,57 (461,54; 793,96) пг/мл, низький показник VEGF плазми (76,47 (61,6; 83,9) пг/мл; р < 0,05), порівняно з пацієнтами з генотипом Аа (126, 93 (91,87; 172,6) пг/мл) та аа (126, 93 (100,94; 201,361) пг/мл), що дозволяє вважати генотип АА найбільш несприятливим у прогнозі захворювання.

Доказана маркерна роль підвищення рівня цГМФ (21,6 (16,2; 27,9) пмоль/мл) і цАМФ (19,7 (15,5; 25,6) пмоль/мл) та співвідношення цГМФ до цАМФ у лейкоцитах індукованого мокротиння в несприятливому перебігу бронхолегеневої дисплазії у передчасно народжених дітей. Встановлено, що пацієнти з частими загостреннями захворювання і синдромом бронхіальної обструкції мають співвідношення цГМФ до цАМФ > 1,2 од та мінімальний і помірний ступені запалення за алгоритмом Капрала. На підставі отриманих даних уперше розроблені показання до призначення інгаляційних глюкокортикостероїдів хворим на бронхолегеневу дисплазію для попередження несприятливих наслідків хвороби. Виявлено, що у хворих на БЛД SpO2 > 94 % не впливає на рівень VEGF у сироватці крові, а SpO2 < 90 % - інгібує синтез VEGF. При SpO2 від 90 % до 94 % відбувається активація VEGF.

Дістало подальшого розвитку розуміння кислотно-лужного, електролітного станів крові та газообміну дітей з бронхолегеневою дисплазією. Доведена діагностична значущість SpO2, рvO2 та рvСO2 у дітей з низьким рівнем VEGF сироватки крові та рvСO2 - PetCO2 (0,2 (-11,1; 11,3) мм рт. ст.) у хворих з високими показниками TGF-в1 плазми та цГМФ/ цАМФ у лейкоцитах індукованого мокротиння у несприятливому перебігу бронхолегеневої дисплазії. Уточнено діагностичні критерії несприятливого перебігу нової форми бронхолегеневої дисплазії у передчасно народжених дітей. Уперше доведено, що рівень TGF-в1 у сироватці крові > 991,76 пг/мл є маркером персистенції запалення у респіраторному тракті та критерієм призначення інгаляційних глюкокортикостероїдів у дітей з новою формою бронхолегеневої дисплазії.

Доказана предикторна роль рівня TGF-в1 ? 1129,122 ± 75,45 пг/мл сироватки крові у розвитку несприятливого наслідку бронхолегеневої дисплазії. Визначена маркерна роль mean-PAP ? 35 мм рт.ст., ДдПШ ? 90 перцентилів, позитивного вазодилятаційного тесту, псевдонормального типу діастолічної дисфункції, VEGF сироватки крові ? 161,75 пг/мл, щодо виживаності дітей з ЛГ на тлі БЛД.

Встановлені предиктори розвитку облітеруючого бронхіоліту, інтерстиційного захворювання легень, хронічного бронхіту у дітей з бронхолегеневою дисплазією. Доведений вплив АА поліморфізму гену ММП-1 (1607insG), дисбалансу глікозаміногліканів крові, TGF-в1 плазми ? 835,16 пг/мл, цГМФ/цАМФ лейкоцитів індукованого мокротиння ? 1,02 ± 0,127 од на формування облітеруючого бронхіоліту внаслідок бронхолегеневої дисплазії. З'ясована предикторна роль Аа поліморфізму гену ММП-1 (1607insG), підвищення хондроїтинсульфатів, рівня VEGF сироватки крові ? 86,03 пг/мл у формуванні інтерстиційного захворювання легень. Уточнені предиктори хронічного бронхіту, а саме деформація стінок бронхів за даними ВРКТ легень, виділення густого, слизувато-гнійного мокротиння, контамінація трахеобронхіального дерева Pseudomonas aeruginosa в ремісію захворювання.

Уточнено патоморфологічні маркери ремоделювання легень і серця у дітей з бронхолегеневою дисплазією. Виявлена залежність клініко-параклінічних предикторів хронічного бронхіту, облітеруючого бронхіоліту, інтерстиційного захворювання легень від патоморфологічних маркерів ремоделювання легень.

Практичне значення дослідження полягає в тому, що його результати стали підставою для впровадження якісно нових дієвих і ефективних, придатних для застосування на галузевому і регіональному рівнях скринінгу схильності та алгоритмів прогнозу наслідків бронхолегеневої дисплазії і їх профілактики, які дозволяють:

- доповнити діагностику ризику розвитку бронхолегеневої дисплазії у передчасно народжених дітей визначенням поліморфізму гену ММП-1 (1607insG);

- визначити групи ризику розвитку наслідків бронхолегеневої дисплазії до 18 місяців коригованого віку дитини, а саме: хронічного бронхіту, облітеруючого бронхіту, інтерстиціального захворювання легень рецидивуючого бронхіту, або одужання, за допомогою аналізу основних і додаткових критеріїв;

- встановити і систематизувати клінічні та параклінічні предиктори летального наслідку БЛД, доповнені шкалою прогностичної оцінки виживаності у дітей з легеневою гіпертензією на тлі бронхолегеневої дисплазії за ехокардіографією;

- оптимізувати профілактику наслідків у дітей з бронхолегеневою дисплазією до 18 місяців коригованого віку шляхом проведення загальних заходів профілактики та впорядкування специфічної профілактики у залежності від сформованих груп наслідків захворювання.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем обрано напрямок наукової проблеми, сформульовано мету та завдання, розроблено дизайн дослідження. Здійснений відбір хворих, розроблено карти обстеження дітей, проведено клінічне обстеження респіраторної і серцево-судинної систем у динаміці захворювання. Проведений аналіз результатів інструментальних методів дослідження (пульсоксиметрії, капнографіі, рентгенологічних досліджень органів грудної клітки, електрокардіографії, ехокардіографії). Оцінені результати досліджень циклічних монофосфатів індукованого мокротиння цитологічного, фізико-хімічного, мікробіологічного аналізів індукованого мокротиння, кислотно-лужного, електролітного станів крові та газообміну, поліморфізмів гену ММП-1 (1607insG), імунологічного дослідження сироватки крові (хондроїтинсульфатів, TGF-в1, VEGF). Здобувач сформував комп'ютерну базу даних і провів статистичний аналіз.

Впровадження результатів дослідження в практику проводилось на галузевому, та регіональному рівнях. Результати роботи відображені і впроваджені у 6 регіонах України (Дитяча клінічна лікарня № 9 Подільського району м. Києва; КЗОЗ Полтавська обласна дитяча клінічна лікарня; КЗОЗ Запоріжська дитяча лікарня № 1; КЗ «ДДМКЛ № 3 ім проф. М.Ф. Руднева» ДОР; Кримська республіканська установа «Дитяча клінічна лікарня»; КЗ «Криворізька міська клінічна лікарня № 8» ДОР (6 актів впровадження); у роботу пульмонологічного, кардіологічного відділень, відділення анестезіології і інтенсивної терапії КЗОЗ Обласна дитяча клінічна лікарня, КЗОЗ Сахновщанська ЦРЛ, КЗОЗ Змиївська ЦРЛ (4 акти впровадження). За матеріалами дисертаційного дослідження розроблені і впроваджені дві методичні рекомендації МОЗ України: «Діагностика формування бронхолегневої дисплазії у новонароджених», «Діагностика та лікування бронхолегневої дисплазії у дітей»; впроваджені наукові результати. Матеріали роботи використані у навчальному процесі профільних кафедр Харківського Національного медичного університету.

Апробація результатів роботи. Основні положення і результати роботи були оприлюднені на щорічній 52 конференції Європейського педіатричного наукового об'єднання (Англія, Ньюкастл, 14-17 жовтня 2011 р.); НПК з нагоди 100-річчя Харківського товариства дитячих лікарів та 120-річчя заснування кафедри педіатрії Харківського національного медичного університету «Медико-соціальні проблеми здоров'я населення: від малюка до дорослого» (Україна, Харків, 6-7 грудня 2012 р.); 6 Інтернаціональній науковій інтердисциплінарній конференції для студентів медиків та молодих спеціалістів (Україна, Харків, 16-17 травня 2013 р.); 10-ій обласній Науково-практичній конференції «Актуальні питання дитячої пульмонології» (Україна, Харків, 22 травня 2013 р.); Освітньому конгресі з майстер класами: педіатричної секції Європейських медичних спеціалістів (Франція, Ліон, 19-22 вересня 2013 р.); Першій Європейській конференції по легеневим судинним захворюванням в неонатології і педіатрії (Нідерланди, Гронінген, 3-4 жовтня 2013 р.); ІХ Конгресі педіатрів України «Актуальні проблеми педіатрії» (Україна, Київ, 8-10 жовтня 2013 р.); XXIII Національному Конгресі по хворобам органів дихання (Росія, Казань, 22-25 жовтня 2013 р.); засіданні Харківської обласної асоціації педіатрів «Актуальні питання імунопрофілактики інфекційних захворювань у дітей» (Україна, Харків, 30 жовтня 2013 р.); І Національному конгресі «Рідкісні хвороби та вроджені вади розвитку, як важлива медична та соціальна проблема ХХІ століття; діагностика, лікування, профілактика» (Україна, Харків, 19-22 листопада 2013 р.); Інтернаціональному конгресі Європейського респіраторного товариства (Німеччина, Мюнхен, 6-10 вересня 2014 р.); Сидельніковських читаннях (Україна, Запоріжжя, 20 вересня 2014 р.); Міжнародній науково-практичній конференції «Актуальні питання сучасної медицини: наукові дискусії» (Україна, Львів, 26-27 вересня 2014 р.); 11-й обласній НПК «Актуальні питання дитячої пульмонології» (Україна, Харків, 15 жовтня 2014 р.); XІІІ Всеукраїнської конференції з міжнародною участю «Питання імунології в педіатрії» (Україна, Львів, 6-7 листопада 2014 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 36 друкованих робіт, з них 23 статті, у виданнях, рекомендованих МОН України (3 одноосібно), 5 статей опублікованих в міжнародних фахових виданнях, 2 патенти на винахід, 1 патент на корисну модель, 5 тез доповідей, представлених на фахових конгресах і конференціях.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена українською мовою на 312 сторінках машинописного тексту й складається зі вступу, аналітичного огляду літератури, розділі, в якому викладено матеріали і методи дослідження, 6 розділів власних досліджень, аналіза і узагальнення результатів, висновків, практичних рекомендацій. Роботу ілюстровано
19 діаграмами, 18 графіками, 14 схемами, 13 фотографіями, 69 таблицями,
8 клінічними спостереженнями. Перелік використаної літератури викладений на 30 сторінках, містить 312 джерел, із яких - 39 кириличною графікою та 272 - латиницею.

Назва кандидатської дисертації: «Клініко-параклінічна характеристика та особливості перебігу гострого бронхіту у дітей на сучасному етапі», затверджена ВАК України 11 травня 2006 року, протокол №15-09-05.

РОЗДІЛ 1. БРОНХОЛЕГЕНЕВА ДИСПЛАЗІЯ: ВІД ГЕНЕТИЧНОГО ДЕТЕРМІНІЗМУ ДО НАСЛІДКІВ ЗАХВОРЮВАННЯ ЧЕРЕЗ ПРИЗМУ РЕПАРАЦІЇ ЛЕГЕНЕВОЇ ПАРЕНХІМИ У ПЕРЕДЧАСНО НАРОДЖЕНИХ ДІТЕЙ

За даними Європейського респіраторного товариства в 2014 році 5 % передчасних пологів відбувалися раніше 28 тижнів, 15% - між 28 та 31-ми тижнями вагітності, 20 % - на 32 і 33 тижні, а 60-70 % недоношених народжувалися між 34 та 36 тижнями гестації [119, 257]. У країнах Євросоюзу питома вага передчасних пологів складала 5-9 %, в Україні близько 5 %. У Сполучених Штатах Америки вона досягала 12-13 % [233]. Завдяки ступеневому підходу до допомоги дітям з респіраторним дистрес-синдромом та/або пневмонією в Україні вдалося підвищити виживаність передчасно народжених дітей після критичних станів [29]. Нарівні з цим відмічається неухильне зростання захворювань альтерованого онтогенезу [216, 219, 277]. Одним із таких захворювань вважається бронхолегенева дисплазія. Проблема бронхолегеневої дисплазії (БЛД) у передчасно народжених дітей має світове значення.

1.1 Загальне уявлення про БЛД та коротка історична довідка

Термін «дисплазія» походить із грецького dys - порушення + plaseo - утворюю - неправильний розвиток органів або частин тіла унаслідок неправильного формування у процесі ембріогенезу та постнатальному періоді окремих часток тіла або тканин організму [36].

Бронхолегенева дисплазія - поліетіологічне хронічне захворювання морфологічно незрілих легень у передчасно народжених дітей, зазвичай, як наслідок внутрішньоутробної та позаутробної інфекції, токсичного впливу кисню та механічної вентиляції [26, 29, 119, 232]. З позиції патофізіології основою БЛД є альтерований онтогенез з активацією профібротичних процесів [178]. Так, БЛД - загальноприйнята назва захворювання, але в літературі досі виникають деякі термінологічні протиріччя [69]. З одного боку, БЛД пов'язана з неправильним розвитком органів або частин тіла унаслідок неналежного формування - дисплазією та має запальну та фібротичну складові [6, 119, 232]. З іншого боку, БЛД - хронічне захворювання легень, у патогенезі якого існує альтерований онтогенез [6, 69].

Уперше про можливість розвитку хронічного захворювання легень у недоношених повідомив Дж. В. Н. Норсвей. Він зі своїми колегами у 1967 році описав рентгенограми та патанатомічні висновки 32 недоношених, які потребували штучної вентиляції легень та кисневої підтримки протягом 24 годин та більше. Спостережувані мали гестаційний вік 32 тижні та середню масу тіла при народженні 2200 г. Дані дослідження дали підставу зробити висновки про нове захворювання легень - БЛД, розвиток якої Дж. В. Н. Норсвей пов'язував із проведенням штучної вентиляції легень та використанням 80-100 % кисню ? 150 годин [224, 247]. У 1978 році Національній інститут серця, легень та крові США субсидував роботу вчених з метою визначення чинників захворювання, передбачаючи її наукове обґрунтування [90]. Отримані результати дозволили описати клінічні та рентгенологічні критерії БЛД. Головним критерієм БЛД була потреба в кисні на 28 добу життя [93, 95].

В огляді О. Бордовіч 1985 року представлені патофізіологічні основи БЛД та визначений високий ризик смертності від БЛД у дітей, які мали малу масу тіла та затримку внутрішньоутробного розвитку й вентиляцію з високим вмістом кисню в дихальній суміші [186].

Учені продовжували дослідження. Згодом відзначено значний прогрес у розумінні токсичності похідних кисню та вільних радикалів [41, 44]. Завдяки експериментальним роботам на тваринах (мавпах - бабуїнах) доведена можливість ураження легень киснем або механічною вентиляцією, у результаті чого до процесу залучались альвеолярні та судинні ділянки легень [79, 81, 84]. Доведено, що 7-ми денна штучна вентиляція легень новонароджених бабуїнів ? 140 діб гестації (звичайний термін вагітності в бабуїнів 180 діб) з концентрацією кисню 100 % різко зменшувала кількість альвеол. Такі ж зміни у легенях були отримані при дослідженні великої популяції новонароджених бабуїнів 125 - діб гестації після сурфактантної терапії та вентиляції без використання додаткового кисню [84]. Результати високочастотної осциляторної вентиляції легень у новонароджених бабуїнів були кращими, ніж за традиційної вентиляції: кращі показники газового обміну, механіки зовнішнього дихання, нижчі показники рівня цитокінів [80]. У 2000 році повідомлено про оборотну кореляцію з концентрацією кисню у дихальних шляхах ураження легень [186]. З 1967 року по 2000 рік показані основні етіологічні чинники бронхолегеневої дисплазії: нестача сурфактанту, високі концентрації кисню у дихальній суміші та «жорстка» механічна вентиляція, що спричиняли запалення в дихальних шляхах [151, 158, 180, 185]. Завдяки отриманим результатам у лікуванні вагітних почали використовувати глюкокортикостероїдну терапію для запобігання респіраторного дистрес-синдрому новонароджених, а в лікуванні РДСН з масою тіла при народженні ? 2000 г - сурфактант [256]. Доведена небезпечність будь-якої ШВЛ, тому подальша стратегія розвитку вентиляційної та кисневої підтримки була направлена на мінімізацію легеневого ураження [118, 159]. Запропоноване використання NCPAP. Постійний позитивний тиск у дихальних шляхах через назальні катетери знизив розповсюдженість БЛД [159]. Визначені критерії БЛД на основі сатурації кисню та потреби у респіраторній підтримці, за якими досі діагностують тяжкість БЛД [177, 293].

Сьогодні у дітей ? 32 тижнів гестації БЛД діагностується рідко [177]. Нарівні з тим виросла кількість пацієнтів < 32 тижнів гестації з НФ-БЛД, що характеризується мінімальним ураженням легень, хоча діти потребують тривалої оксигенотерапії в перші декілька тижнів життя [119, 177]. Легені у дітей з НФ-БЛД піддаються меншому фіброзу та в більшому ступені однорідній гіперінфляції, а великі та дрібні дихальні шляхи залишаються вільними від епітеліальної метаплазії, гіпертрофії гладкої мускулатури, фіброзу [26, 119]. У 2011 році М.М. Лаугхон запропонував алгоритм прогнозування розвитку НФ-БЛД на 7, 14, 21 та 28 добу життя в залежності від типу респіраторної підтримки [186]. Так, на сучасному етапі прийнято виділяти дві форми БЛД: класичну і нову [119]. КФ-БЛД - хронічне захворювання легень, що розвивається в незрілих немовлят унаслідок ураження легень при проведенні «жорстких» режимів ШВЛ з високими концентраціями кисню [134, 207]. З використанням щадної вентиляції КФ-БЛД діагностується рідше [26]. В останні роки переважає НФ-БЛД [119], яка зазвичай розвивається в глибоко недоношених дітей, у зв'язку з недорозвиненням септальних гребенів у сакулах [26, 119]. Інфекція, гіпероксія, механічне ураження, гіпоксія, легенева гіпертензія, неадекватне харчування та рання кортикостероїдна терапія грають головну роль і гальмують онтогенез легень [127,180, 280, 195]. Доклінічними дослідженнями доведена роль хоріоамніоніту та сепсису у розвитку НФ-БЛД [93, 220].

Проте, БЛД досі залишається головною проблемою акушерства, складаючи основу перинатальної смертності, віддаленої респіраторної захворюваності та патології серцево-судинної системи [55,110, 123, 192]. Питання діагностики розвитку бронхолегеневої дисплазії не втрачають своєї актуальності, а дослідження в напрямі запобігання несприятливих прогнозів відкривають перспективи нових стратегій її лікування. Тривають пошуки критеріїв формування БЛД [182, 188, 242]. Перспективні дослідження сигнальних рецепторів росту легень та можливості точкового впливу на них через рецептори супероксиддисмутази, лейкотрієнові рецептори, рецептори інших інтерлейкінів [136, 142,132, 209]. Ведуться дослідження щодо визначення регулюючих генів, маркерів ураження окремих структур легень, розробляються лікувальні заходи, нові клінічні тести функціонального стану легень у дітей з БЛД [42, 46, 59, 61]. Вивчається спадковість у розвитку БЛД у людини [13, 303]. Проводиться розробка стандартів на рівні пульмонологічних відділень [26, 119].

1.2 Світові дослідження епідеміології БЛД

Дані про частоту БЛД значно варіюють у різних країнах світу та різних центрах. Доведено, що на показник захворюваності впливають популяція, рівень технічного оснащення та інтенсивність роботи стаціонарів, показник смертності передчасно народжених дітей [26]. Через відмінності в популяції пацієнтів і практиці неонатальних стаціонарів, чисельність БЛД варіюється між центрами догляду за новонародженими і може доходити до 68% у групі дітей, між 22 і 28 тижнями вагітності [26, 28, 119]. За даними ЄРТ бронхолегенева дисплазія розвивається у 30 % новонароджених дітей, що потребували ШВЛ. Так, у Німеччині досліджено 8059 дітей з гестаційним віком при народженні < 32 тижнів. У 29 % розвивалась БЛД [312]. В Японії серед 2145 дітей з ДНМТ 28-33 % розвили БЛД [313]. У Фінляндії 39% передчасно народжених з ЕНМТ формували БЛД [257]. Laughon M.M. у 2011визначив відсоток розвитку БЛД у залежності від маси тіла новонародженого. Так, при масі тіла ? 750 г у 90-100 % дітей розвивалась БЛД, 750-999 г - у 70 %, 1000-1249 г - 30-60 % та при масі тіла більшій за 1250 г - у 20,05 % [186]. У Росії показник захворюваності на БЛД значно нижчий (від 2,3 до 26,2 %, в залежності від регіону), що російськими вченими розцінюється як гіподіагностика захворювання. Статистичні дані України, за рахунок коморбідності БЛД, поки що не відображають справжньої частоти захврювання.

1.3 Генетичний детермінізм та етіологія БЛД

Генетичний детермінізм бронхолегеневих захворювань, пов'язаний із широким поліморфізмом генів, і досі залишається відкритим. Поліморфними прийнято вважати гени, що представлені в популяції декількома різновидами - алелями, і зумовлюють різновид. Більшість відомих поліморфізмів виявляються в інсерції - заміні амінокислоти в хромосомі або делеції - утраті ділянки хромосоми. Тим не менш, поліморфізм, що відбивається на амінокислотній послідовності, явище достатньо рідке. Аналіз даного феномена суттєво залежить від того, наскільки варіабельні функції протеїну, що кодується відповідними алелями, і справедливі стосовно ферментів репарації. Так, локус називається поліморфним, якщо в популяції існують два та більше алелів цього локусу. Якщо один із алелів має високу частоту (0,99), то висока ймовірність того, що ні один інший алель не буде існувати у виборці [126].

У сучасній літературі безліч досліджень генного поліморфізму при різних захворюваннях респіраторної системи. Так, подвійне сліпе контрольоване дослідження проведене в 2014 році (1431 випадок пневмонії та 3600 контрольних досліджень) виявило, що пневмонія асоціюється з I/D поліморфізмом гену ангіотензинконвертуючого ферменту (ОR = 1,53; 95 %; ДІ 1,3-1,8, р < 0,00001) [59]. Метааналіз 3460 хворих на поліморфізм інтерлейкінів 6 та 10, у 2014 році, визначив асоціацію IL-6 gene174C алелей та IL-10 gene 592C алелей з високим ризиком пневмонії [63]. За допомогою мультиваріативного аналізу, у 540 пацієнтів після інгаляції диму виявлений вплив поліморфізму другого екзону (А-Т) гену мієлоїдної клітини (TREM-1) на розвиток пневмонії [46]. У результаті обстеження 392 хворих доведена генетична схильність до ідіоматичної інтерстиціальної пневмонії за рахунок поліморфізму rs35705950 промоутера MUC5B. Оцінка Taq l (rs731236), Fokl (rs2228570) поліморфізмів гену вітаміну D у 803 пацієнтів визначила їх вплив на розвиток бронхіоліту асоційованого з респіраторно-синцитіальним вірусом (ОR = 2,24; 95%; ДІ 0,98-5,14, р < 0,00001) [4]. В Україні вивчається роль генетичного поліморфізму секретоглобіну SCGB1A1у розвитку бронхіальної астми та рецидивуючого бронхіту в дітей [25].

Визначено, що пульмональна гіпоплазія асоційована з геном DHCR7, пульмональна секвестрація - з Fox-b5 [121]. Доведені і деякі аспекти генетичного впливу і на розвиток респіраторного дистрес-синдрому в новонароджених. Ученими Фінляндії проведений аналіз ДНК 266-ти пар одностатевих близнят, де хоча б у однієї пари мав місце респіраторний дистрес-синдром новонароджених. Виявлена достовірно частіша наявність Ile131Thr алеля у дітей, які мали РДСН (р = 0,003). У чотирьох парах тільки в одного з близнюків виявлений алель Ile131Thr. Саме ці діти із пари мали респіраторні розлади у неонатальному періоді [113]. Відомі генетичні дефекти синтезу протеїнів і ліпідів сурфактанту пов'язані з формуванням респіраторного дистрес-синдрому [300]. На моделях тварин була показана експресія FGF, Bmp-4 та Nkx2.1, обов'язкових для раннього розвитку легень [113, 133]. Описано, що дистальні відділи легень схильні до дуже рідких рецесивних делеційних мутацій гену Sp-B та домінантних мутацій, пов'язаних з аберантними протеїнами Sp-B [53]. Ученими Японського педіатричного товариства в 2012 році виявлений зв'язок поліморфізму кодону-54 манозозв'язуючого лектину, антагоніста рецептора гену IL-1, з частотою розвитку респіраторного дистрес-синдрому [64].

Вельми актуальні дослідження генетичної схильності передчасно народжених дітей до БЛД. Досліджуються варіанти менделевського та полігенного патерну наслідування захворювання, поліморфізму генів [126]. У сучасній світовій літературі даному питанню присвячено три основні напрями: вивчення поліморфізму вітамін D асоційованих генів, відповідних за рецептори ферментів, цитокінів. Поліваріативний аналіз 109-ти недоношених довів вплив FokI поліморфізму гену, відповідального за синтез вітаміну D, на розвиток бронхолегеневої дисплазії (ОR = 0,3; 95 %; ДІ 0,9-0,94, р = 0,04). Водночас Tag 1, Bsm 1, Apa 1 не впливали на формування цього хронічного захворювання [239]. Дослідження фінської популяції довели мононуклеотидний поліморфізм Kit-ліганду, асоційований з тяжкою бронхолегеневою дисплазією [62]. Доведені слабкі ризики формування БЛД при MBL2 та IL1-RN та заміни аденіну на гуанін в положенні 308А гену фактора некрозу пухлин [61]. Менше робіт присвячено поліморфізму генів, відповідальних за стан міжклітинного матриксу. Нами знайдено тільки дві роботи дослідників із Японії та Сполучених Штатів Америки. Дослідниками Японії доведений високий ризик розвитку бронхолегеневої дисплазії, визначений і при поліморфізмі гену судинного ендотеліального фактора росту. Досліджені - 1498T > C, -1154G > A, -634C > G, -7C > T, -936C > T, -1612 G > A генотипи гену VEGF. Виявлена роль 634C > G поліморфізму гену VEGF у розвитку бронхолегеневої дисплазії. Інші варіанти поліморфізму не впливали на розвиток даного захворювання [303]. У Сполучених Штатах Америки вивчалась роль поліморфізму гену ММП-9 у розвитку бронхолегеневої дисплазії. Учені пов'язували БЛД з гальмуванням альвеоляризації та анормальним дозріванням артеріол, а міжклітинний матрикс як субстрат для росту легень. У ході дослідження визначена асоціація низької маси тіла при народженні та малого гестаційного віку при народженні з SNPc-1562T (rs3918242) та Q279R (rs17576) поліморфізмом гену ММП-9. На формування БЛД впливав тільки Q279R (rs17576) поліморфізмом гену ММП-9 [307]. Виходячи з цього, дослідження генів
ММП-1 мають перспективи не тільки у визначенні ризиків розвитку БЛД, а, можливо, й у взаємозв'язках генетичного поліморфізму зі станом міжклітинного матриксу, клінічними та параклінічними особливостями респіраторної і серцево-судинної систем та наслідках БЛД у дітей. Проте, таких досліджень у світовій літературі знайдено не було. В Україні знайдена одна робота, представлена вченими Української медичної стоматологічної академії, присвячена вивченню впливу поліморфізму генів сімейства глутатіон-S-трансфераз на розвиток БЛД. Ураховуючи можливість генетичного детермінізму БЛД, пов'язану із широким поліморфізмом генів та популяційними відмінностями, вважаємо доцільним поглиблене вивчення та систематизацію генетичної схильності до БЛД в українській популяції, що в майбутньому дозволить запобігти формуванню даного захворювання в дискретній групі пацієнтів.

У історичному плані головну роль у формуванні бронхолегеневої дисплазії відводили високому відсотку кисню при проведенні штучної вентиляції легень [224]. При гіпероксії події розвивались за таким сценарієм: ураження киснем запалення репарація за рахунок проліферації фібробластів. У подальшому звернули увагу на більш високу частоту формування БЛД при використанні значних величин «пікового тиску» або об'ємів під час проведення штучної вентиляції легень [70, 84]. Баротравма та волюмотравма призводили до мікроскопічних розривів тканей дистальних відділів легень, виступали індуктором запальної відповіді [70]. Дослідження наводять зв'язок механічного ураження легень з дискоординацією транскрипційних факторів, факторів росту фібробластів та ендотелію [177]. У сучасній етіології БЛД переважає незрілість легеневої тканини та структур, що забезпечують дихання, запалення, пригнічення органогенезу легень [145].

Вентилятор-асоційоване ураження легень часто асоціюється з гіпероксією. Вільні радикали активних форм кисню можуть реагувати між собою, а утворені молекули - трансформувати інші молекули в токсичні продукти за допомогою ланцюгових реакцій [41, 79, 81]. Водночас, антиоксидантний потенціал недоношеного значно нижче такого у доношених, тому активність основних ферментів-руйнівників активних форм кисню різко знижений у пацієнтів з ДНМТ та ЕНМТ [111]. У 2013 році проведено мультицентрове плацебо-контрольоване дослідження інтратрахеального введення супероксиддисмутази недоношеним новонародженим після введення першої дози сурфактанту. Хворі на БЛД, які отримували в складі терапії супероксиддисмутазу, мали меншу потребу в респіраторній терапії у порівнянні з малюками, які отримували плацебо [279]. Проте, питання призначення супероксиддисмутази для лікування БЛД залишається дискутабельним [236, 279].

Другим потужним чинником розвитку БЛД вважається волюмотравма, що виникає за рахунок перероздування легень при використанні великих дихальних об'ємів [180]. У результаті волюмотравми базальна мембрана альвеол розтягується максимально. Іноді перерозтягування призводить до розриву альвеол, бронхіол та судин. Розрив альвеол і руйнування еластину запускають каскад запальної реакції з припливом лейкоцитів і вивільнення активних форм кисню, інтерстиціального набряку з накопиченням води та білків [20]. Третім компонентом вентилятор-асоційованого ураження вважається баротравма [107]. Високий тиск спричинює не тільки запалення або розрив альвеол, а й гальмує альвеоляризацію й ангіогенез [305]. Окрім того, рестрикція грудної клітки, притаманна недоношеним, сприяючи підвищенню тиску в дихальних шляхах, індукувала баротравму [118]. Ателектатична травма також уражувала легеневу паренхіму [169]. Розправившись після першого вдиху, альвеоли недоношеного знову злипалися. Цикли альвеолярного колапсу повторювалися та значно травмували паренхіму легенів незрілого новонародженого за умов втрати оптимальної залишкової ємності легень, що призводило до важких респіраторних порушень [169]. Отже, тенденції сучасної респіраторної терапії направлені на мінімізацію гіпероксії та механічного ураження легень. Нарівні з цим, експозиція кисню та механічна травма досі відіграють важливу роль у патогенезі НФ-БЛД [80, 159, 180]. Наукові розробки щодо максимально щадної вентиляції тривають.

Вагомим фактором формування БЛД вважається внутрішньоутробна та неонатальна інфекція. Половина випадків передчасного народження внаслідок розриву амніотичних оболонок [147]. 20 % передчасних пологів, зумовлені інфекцією в матері або патологією ембріону [93]. За даними авторів, у 73 % матерів зі звичними передчасними пологами до 30-го тижня гестації та у 83 % породіль, які мали новонароджених з масою тіла при народженні ? 1000 г, були виділені позитивні культури із хоріоамніона [93, 101]. Місцева запальна реакція матки супроводжувалась синтезом прозапальних цитокінів (ФНПб, IL-1, IL-6, IL-8, IL-11). Цитокіни індукували викид простогландіну Е2, викликаючи скорочення мускулатури матки,стимулювали цервікальне дозрівання та передчасні пологи з розривом плідних оболонок [20]. У роботах учених США доведена роль запалення в пригніченні альвеоляризаціі у легенях пацієнтів з БЛД [172]. Carver B.J. та ін. описали порушення експресії декількох генів, критичних для розвитку легень. У дослідах Carver B.J. інгібування FGF10, активувало NF-kB - залежні взаємодії між SP3, і FGF10 промоутерами. Тому, NF-kB активація при БЛД призводила до обмеженої експресії генів шляхом залучення інгібуючих факторів для конкретних генних стимуляторів запалення [173]. Ті ж механізми зумовлювали затримку внутрішньоутробного розвитку плода з негативним впливом на фізіологічну послідовність факторів пульмонального росту та диференціювання, порушенням альвеоляризації і васкуляризації. Доведено, що IL-1 та ФНП-б через активацію ММП стимулювали тканинне ремоделювання та неоангіогенез [20, 38, 117]. Досі вивчається роль Ureaplasma urealiticum у розвитку БЛД. Деякі автори вважають, що уреаплазменна інфекція не асоціюється з БЛД [100, 237]. Інші свідчать, що тривала персистенція сприяє формуванню захворювання [66, 263]. Тривають дослідження щодо впливу респіраторної інфекції, а саме, викликаної респіраторно-синцитіальним вірусом, аденовірусом, цитомегаловірусом на розвиток та перебіг БЛД [97, 123, 238]. Доведена роль неонатального сепсису в формуванні БЛД [220, 244].

Частою причиною киснезалежності в дітей з дуже низькою та екстремально низькою масою тіла є функціонуюча артеріальна протока [49]. Частота ВАП збільшується зі зменшенням гестаційного віку. У недоношених < 32 тижня гестації відкрита артеріальна протока визначалася в 10-20 % випадків, у народжених < 28 тижня - у 25-70 % [11]. У новонароджених з дуже низькою масою та екстремально низькою масою тіла при народженні часто спостерігалось порушення механізмів закриття артеріальної протоки. Якщо після народження протока функціонально закривалась, рідко досягався етап глибокої ішемії м'язової стінки, що створювало передумови для повторного відкриття протоки. Найбільш часто повторне відкриття протоки (у віці > 7 діб) відбувалося на тлі розвитку інфекційного процесу через викид прозапальних цитокінів. Найбільш значущу роль у цьому відігравало ФНПб. Цей медіатор запалення запускав метаболічний каскад, у фіналі якого синтезувався оксид азоту та простагландіни [11, 235]. Незріла м'язова оболонка протоки, синтез простагландинів, ендогенного оксиду азоту, низький рівень кортизолу, високий рівень циркулюючих простагландинів і арахідонової кислоти у легеневій тканині - фактори, що сприяють підтриманню функціонуючої артеріальної протоки в недоношеної дитини [217, 235]. Штучна вентиляція легень додатковий фактор надходження простагландинів у кров і гальмування закриття ВАП [84].

Надмірно податлива грудна клітка вважається менш впливовим етіологічним фактором. Так, більша величина негативного тиску, генерованого для розправлення дихальних шляхів, що злиплися, викликає появу втягувань та деформації грудної клітки з незрілими структурами, що формують її каркас (замість розправлення ригідних легень). Деформація каркасу грудної клітини може бути зумовлена вродженими вадами розвитку скелета, діафрагмальною грижею, кістами, пухлинами грудної порожнини, що обмежують внутрішньоутробні дихальні рухи та зростання легень [125]. Питання порушення центральної регуляції дихання зумовлені частим сполученням їх з БЛД у пацієнтів, які знаходяться під спостереженням у центрах перинатальної патології [219]. Експерименти новозеландських учених довели, що ушкодження провідних шляхів на рівні шийного відділу спинного мозку в третьому триместрі вагітності призводило до зниження маси легенів при народженні та зменшення сумарної дезоксирибонуклеїнової кислоти в дистальному відділі респіраторного тракту [219, 277]. Учені дійшли висновку, що патогенетичні основи дисплазії легень у таких дітей полягали у відсутності адекватної тяги, що гальмувало альвеоляризацію респіраторного тракту. Доведені єдині генетичні основи порушення експресії гену VEGF на ендотелії легеневих судин і судин центральної нервової системи у плода людини, що об'єднувало у патологічні механізми респіраторну та нервову систему. Наочним прикладом є brain-lung-thyroid syndrome, зумовлений мутацією гену Nkx2.1 та TTF-1 з клінічними проявами гіпотиреозу, респіраторного дистрес-синдрому та хореї [254].

Таким чином, БЛД - захворювання поліетіологічне з симбіозом тригерних і спадкових, сприяючих факторів, а також факторів зовнішнього середовища. Не виключно, що ушкодження респіраторного тракту, починаючись з неонатального періоду, впливають на онтогенез легень та за певних умов, визначають наслідок захворювання. Тому, вивчення сформованої БЛД в аспекті триваючого онтогенезу легень важливо для запобігання несприятливих наслідків захворювання.

1.4 Репарація легеневої паренхіми в сакулярній і альвеолярній стадіях онтогенезу легень у передчасно народжених дітей

Становлення дихальної системи недоношених є найслабшою ланкою в системі загальної адаптації до позаутробного життя. З 20-22 тижня гестації може здійснюватися дихання. Нарівні з тим респіраторна система передчасно народженої дитини відрізняється незрілістю органів, відповідальних за нейро-респіраторний драйв, недостатністю й незрілістю сурфактанту, незрілістю кінцевих відділів респіраторного тракту та аерогематичного бар'єру [38]. Дихальна система недоношених характеризується вузькими носовими ходами, вразливістю слизової оболонки носа, горла, слабким розвитком міжреберних м'язів, м'якістю кісток грудної клітки, горизонтальним розміщенням ребер та податливістю грудної клітки. Бронхи у них мають вузький діаметр і слизову оболонку, що легко набрякає. Недорозвинені альвеоли, легеневі капіляри. Постнатальний легеневий розвиток у передчасно народжених дітей загальмований. Дрібні бронхи мають розвинений м'язовий шар та малий калібр (рис. 1.1) [69].

Рис. 1.1. Схема будови дрібних бронхів новонародженої дитини [69]

На 34 тижні гестації легеневий об'єм складає 52 %, на 30 тижні - 36 % від об'єму легень доношеного новонародженого [175]. Дихальна поверхня легень на 34 тижні гестації - 44 % від поверхні легень дітей, які народились доношеними. У передчасно народжених дітей 30-ти тижнів гестації - 27 % від поверхні легень доношеного (рис. 1.2) [175].

Рис. 1.2. Схема онтогенезу респіраторного відділу легень людини [69]

Незважаючи на інтенсивне зростання альвеол з 24-го тижня гестації, у більшості передчасно народжених дітей альвеоли з'являються тільки після
36-ти тижнів. Альвеолярна стінка слабка: у терміні 34 тижня - 34 %, а на
30 тиждень гестації - 61 % від товщини альвеолярної стінки доношеного [142]. До сьогодні тривають пошуки молекулярних мішеней активації росту альвеолярних гребенів для поліпшення виживаності та якості життя дітей з новою бронхолегеневою дисплазією.

Закладання, розгалуження й ріст легенів відбувається під впливом мезенхіми. Це доведено на експериментах, у яких трахеальний епітелій починає розгалужуватися, якщо його вирощують на кулі мезенхіми [82, 167]. Знайдено скупчення Wnt/в-catenin-2 рецепторів у тому місці передньої кишки, де надалі формуються легені. Активація Wnt/в-catenin-2 перепрограмує розвиток стравоходу на легені через транскрипційні сигнали, активуючи Nkx2.1 для стимуляції ростових факторів [82, 167]. Nkx2.1 функціонує як «майстер ген», який індукує й підтримує диференціацію епітеліальних клітинних ліній [221]. Ірландські дослідники в 2010 році через 3D томографії легенів мишей виявили зв'язок експресії Foxa2 (HNF3в) на епітеліальних клітинах і фактора росту фібробластів-10, який впливає на поділ бронхіальних бруньок [82]. Для регуляції онтогенезу легенів важливий рівень Achaete-Scute гомолог-1 (Ascl1), пронейрального спіраль-петля-спіраль фактора транскрипції (PNECs), що важливий для розвитку нейроендокринних клітин, хоча вони є лише невеликою частиною інтерстицію. Важливий не тільки якісний склад транскрипційних сигналів, а й час їхньої активації. Клітини Клара, помічені на 9,5 день ембріонального періоду, формували альвеоли й дихальні шляхи, тоді, як на 11,5 добу - тільки дихальні шляхи [297].

Інтерстиційний простір - матриця, що відіграє важливу роль для росту й диференціювання легенів [3]. Доведено, що згідно із загальним принципом формування патерну, клітини, розташовані вздовж градієнта сигналу, поділяються згідно з фенотипом, причому скупчення специфічних клітин у певній зоні зумовлює активацію зростання епітелію або мезенхіми [99]. Більше того, зростання дистального і проксимального відділів визначається специфічними клітинами й сигналами. Наприклад, клітини Клара загалом відповідальні за повітряно провідний сегмент легенів, а макрофаги розташовані переважно в дистальній частині й забезпечують формування респіраторного відділу. Визначено, що макрофаги індукують зростання мезенхіми й епітелію на периферії. Уведення MCSF-1 новонародженим мишам сприяло збільшенню кількості макрофагів і збільшенню Fizz-1 (Retnla), IGF-1. Fizz-1 є важливим медіатором альвеоло-, ангіогенезу, а також активатором виробництва сурфактанту. IGF-1 посилює альвеоляризацію у присутності ретиноєвої кислоти й дексаметазону. Інтерстиціальні фібробласти виробляють позаклітинний матеріал у інтрадуктальний і інтрасаккулярний простори [133]. У саккулярну стадію секреторний білок клітин Клара і гомолог HFH-4 впливає на клітини, локалізовані в проксимальній частині легенів, що доводить їх роль як дозозалежного фактора сигналізації зростання трахеї й бронхів. Рецептори TTF-1, VEGF і TGF-1в зумовлюють зростання альвеол у дистальній частині легені [254, 270, 282]. TGF-в будучи регулятором позаклітинної матриці, активації відкладення колагену, фібронектину й протогліканів інгібує проліферацію епітеліальних клітин, що локалізуються на кордоні епітеліальних і мезенхімальних клітин, особливо навколо бронхоальвеолярних проток. При гіперпродукції TGF-в порушується регуляція TGF-в/Smad, що сприяє затримці альвеолярного зростання [65, 67, 105]. Крім цього, TGF-в через активацію N-Myc (мієлоцитоматозні вірусні онкогени) відіграють роль підтримки клітин легенів у недиференційованому стані й пригнічують розгалуження дихальних шляхів [44]. VEGF відіграє важливу роль у формуванні адекватно функціонуючої перфузії в ході ембріогенезу й ранньому постнатальному періоді. Індуктором експресії VEGF є гіпоксія. Учені виявили зв'язок активації гіпоксієіндукованого фактора з активацією VEGF в ембріона [128]. Імовірно, помірна гіпоксія активує зростання легеневих судин у передчасно народжених дітей. Проте, до цього часу не виявлено залежність ступеня гіпоксії від рівня VEGF, вплив ростового фактора на правильність постнеонатального онтогенезу легень, що важливо для тактики ведення дітей з НФ-БЛД.